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摘要：对于起重机来讲，一旦它的液压系统发生高温问题的话就会导致设备无法正常的运行。而导致高温问题的原因非常多，一旦温度太高的话，就会导致设备的工况受到影响，而且会导致液压油无法长久的使用。
关键词：起重机械；液压系统；高温故障原因
引言
在正常工作状态下，起重机械液压系统液压油的温度一般维持在40一60℃之间，最高不应超过80℃。但在实际运行过程中，经常发生油温超高的现象。油温超高不仅会增大液压系统相对运动部件的磨损及液压系统密封件的老化，而且会加速液压油的氧化变质，从而影响起重机械的正常运行。
1合理确定系统工作温度
液压元件中非金属材料密封件性能受工作温度影响，为使液压系统适应高温环境，液压元件选型时尽量选择适应高工作温度的产品。目前市售产品大多可以满足80℃的工作温度范围，因此，在非自研、特制的情况下，液压系统最高工作油温应控制在80℃范围内。
2高温导致的不利现象
液压系统的运行温度通常控制在一定的区间之内，一般在30-60℃。此时的部件会产生非常高的效率，而且抗氧化能力最好。假如温度超过了该数值的话，就会带来很多难以想象的问题。接下来作者具体分析导致的不利现象。
2.1导致油的粘度变差
一旦粘度变差，就会使得设备面对如下三个方面的问题。零件和系统中的油液出现大量的渗漏，泵的容积率受到影响。油液流经节流小孔或隙缝式阀口的流量增大，此时之前的工作速率就会发生改变，干扰到稳定性，而且会导致精度明显的变低。除此之外，一旦粘度变差还会导致零件表层的润滑膜变得非常薄，此时机械就会更容易受到磨损。
2.2导致氧化速率变快
当油温超过55℃时，一般来说油温每升高10℃，液压油的使用寿命要缩短一半。同时，油液的氧化过程还会产生沥青等胶状物质，导致液压元件的小孔阻塞，影响液压系统的正常工作。
2.3零件因为受热而发生形变。一旦温度变高，就会使得零件因为受热而发生变形现象，此时之前零件之间的缝隙就会改变，导致阻力变大，有时候还会导致阀门卡死。另外，这种热变形还会使得零件接触区域的润滑油膜发生变化，致使磨损变严重，进而导致液压系统的泵、阀、马达等的精密配合面因过度磨损而失效或报废。
2.4加快部分元件的老化
大多数液压系统的密封件及高压软管都是橡胶制品或其他非金属制品，液压油的温度过高会加速它们的老化和变质，从而影响其使用寿命。
因此，对起重机械液压系统高温故障产生的原因进行分析，并采取相应的技术措施避免液压系统高温故障的产生，对于保证液压系统的正常运行具有重要意义。
3液压系统设计缺陷对液压油高温故障的影响分析
液压油高温故障，基本上可以归纳为两种类型：由液压系统的设计缺陷导致的油温升高和由系统使用或维护不正确导致的油温升高。液压系统设计缺陷导致的油温升高，主要是指由于液压系统设计或安装不合理，使得系统产热量增加，或由于系统产生的热量不能及时排放到周围环境中去，从而导致液压油温度过高的现象。液压系统设计缺陷导致的油温升高，主要包括以下几种情况：
3.1油箱设计不合理
油箱设计不合理，主要表现在油箱容积过小和油箱结构不合理两个方面。油箱的主要功能是储存液压油，同时兼有散热、沉淀杂质及分离水分的作用"]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆油箱容积过小，则其储液量及散热面积均较小，降低了油箱的散热能力，从而导致油温升高；油箱的结构不合理，主要是指由于吸油管口距回油管口较近，且中间未设置隔板，从而使得大部分回油未经冷却降温直接进入吸油管，进而导致液压系统的温升故障。
3.2散热系统的设计不合理
散热系统的设计不合理，主要体现在冷却回路流量过小，空冷器散热能力与系统产热不相匹配两个方面。冷却回路的循环流量必须与液压系统所要求的散热量相匹配。流量过小，则冷却系统的换热能力降低，必将导致液压系统油温的不断升高。冷却同路的循环流量是由冷却回路的阻力特性和液压泵的动力特性共同确定的(冷却回路的流量一阻力特陛曲线与液压泵的流量一扬程特陛曲线的交点对应的流量，即为冷却回路的循环流量)，对于冷却回路流量过小的散热系统，可以通过调整冷却回路的阻力特性(管径大小、阀门开度等)或更换输送能力较大的液压泵等措施，提高冷却回路的循环流量。空冷器散热能力与系统产热不相匹配，主要表现在空冷器散热面积过小及空冷器空气侧的对流换热能力不足两个方面。空冷器散热面积过小，主要是由于空冷器热工设计参数选用不合理或设计计算存在错误造成的。对于这个问题，可以在重新进行准确的热T计算的基础上，更换散热面积满足要求的空冷器，以增强空冷器的散热能力；空冷器空气侧的对流换热能力不足，则主要是由于空冷器空气侧的空气流量不足造成的。可以通过采用更换大风量风扇等措施，强化空冷器空气侧的对流换热效果，保证空冷器的冷却散热能力。
3.3液压元件选型不合理
液压系统中的液压元件，主要包括换向阀、溢流阀和顺序阀等。这些元件的选型设计，必须满足液压元件工作压力、所通过流量及所要求的压力和流量的调节范围等方面的要求。其中流量指标是选择液压元件的重要依据。根据流量选择液压元件，其实只是保证所选择的液压元件的局部阻力系数具有合适的取值，以保证液压元件在正常工作状态下的阻力损失不致过大。因此，液压元件选型不合理，主要表现为所选液压元件局部阻力系数过大，从而导致液压系统在正常的工作流量下产生较大的阻力损失。这部分阻力损失最终转化为摩擦热被液压油吸收，从而导致液压油的较大温升。所以，一旦选择的零件型号不当，也会使得设备发生高温问题。
3.4管路设计安装不合理
系统管路的阻力有两种，一种是沿程阻力，另一种是局部的阻力。不论是哪种阻力，只要其变大就会导致热量变多，最终使得油温变高。因此，要积极的做好管线系统设计工作，将阻力损失掌控在一定的范围之内。站在控制阻力损失的层面上来看的话，在设计的时候要注意如下几个方面。（1）管径选择。在选择管径的时候要结合回路流量以及设计规定的比摩阻来综合分析，这样就能够防止发生管径太大或是太小的现象了。（2）管路长度。在确保功效合理，运行稳定的前提之下，在设计管路的时候一定要秉承着精简的理念，最好是短一些，这样就能够避免过多的弯折以及转弯等。（3）管路附件。在满足使用要求的前提下，液压油管路尽量减少弯头、变径及不必要的阀门等附件，以减少管路系统的局部阻力损失。
3.5液压系统故障
液压系统故障导致的油温升高，通常表现在滤油器堵塞和零部件磨损。滤油器堵塞主要是液压油中混人的磨粒、杂质和灰尘通过滤油器时，会被吸附在滤油器的滤芯上，造成阻力及能耗的增加，引起油温升高；零部件的磨损主要指齿轮泵的齿轮与泵体和侧板、柱塞泵与马达的缸体和配流盘、缸体与柱塞以及换向阀的阀杆与阀体等密封面之间的磨损，这些元件的磨损将会引起其内泄漏增加(内泄漏过程实际上是液压泵的部分机械能未被有效利用，而是通过节流转化为摩擦热被液压油吸收)和油温升高。
结束语
在高温环境中应用的液压设备，由于散热条件较差，发热导致油温过高的问题更显突出。应用能量转换和守恒定律对液压系统发热、散热进行分析可以看出，压力损失是造成系统过热的根本原因。在工程实际中,应根据液压系统的工作环境、使用条件有针对性地采取措施对液压系统进行优化，减小无效功率损失，降低液压系统发热量，使液压设备适应严苛环境的要求，也符合目前节能降耗的可持续发展方向。
参考文献
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[2]魏焕军.机械液压系统设备维护技术探讨[J].科技风.2017(26)
论文作者:徐公会,朱文超,王起明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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